人工肺帮助研究人员调查COVID-19如何导致血液凝块

科学家EPFL使用技术来更好地了解冠状病毒导致一些患者血液凝块。他们已经开发出一种简化模型的肺,让他们观察,第一次,病毒攻击细胞血管。

COVID-19有时会导致血液凝块,虽然确切的发病率仍是一个谜。最近的一项研究表明,大约10%的住院病人该并发症的发展。医生仍然不确定为什么这种病毒引起这种反应最严重的情况下,血凝块会导致中风。来更多的了解这一现象,欧洲科学家开发出了一种微流控芯片这模型人类的肺研究COVID-19感染和复制的一部分结构芯片可以容纳肺上皮细胞血管细胞和免疫细胞,让科学家直接观察SARS-CoV-2袭击人类细胞和触发器血液凝块的形成。

两种机制都怀疑是在工作。一个是过量细胞因子的生产,这是蛋白质,在免疫细胞信号传导中发挥作用。冠状病毒会导致“细胞因子风暴”,已被讨论的新闻。这些不成比例的免疫系统反应会损害血管,导致血栓形成,并可能致命。其他可能的机制是内部衬里损伤血液船舶、endothelium-in肺部。肺部有很多这样的组织,当它的受损,血很容易凝结,形成凝块。

所以,机制是可能的罪魁祸首?为了找到答案,医生需要观察一小时一小时地在肺部感染的进展。这是几乎不可能生活的病人和不太可行实验室文化,因为文化通常只包含一种细胞并没有提供一个现实的足够的代表整个肺系统。

科学家在实验室的教授约翰·麦金尼已经收到欧洲职业足球联盟的支持COVID-19特遣部队。Vivek查克博士领导的博士后在实验室里,他们现在已经采取lung-on-a-chip设备并适应模型中的各个步骤SARS-CoV-2攻击肺部。设备包含微流体通道,饲料营养细胞芯片,这是安排重现一段肺部。更具体地说,芯片包含一层上皮细胞,细胞或涂层肺部,还有一层内皮细胞或细胞衬里血管。两层之间有膜。

科学家SARS-CoV-2引入他们的设备后,病毒首先袭击了外面的一层上皮细胞,就像在自然感染。博士与杰西卡Sordet Dessimoz组织学和她的团队的核心设施,他们发现在一天内病毒达到了内层的内皮细胞,造成相当大的损害在随后的几天。

“有足够的破坏内皮损伤和血液在血管暴露在空气中,导致血栓形成,“Vivek查克说。“lung-on-a-chip系统,我们发现这种病毒可能导致血栓直接攻击内皮。然而,这并不意味着细胞因子不发挥作用,使事情变得更糟。“这些初步结果已经写了一篇论文中目前正在审查。

欧洲职业足球联盟设备显示的现象,不能用常规方法观察到,因为SARS-CoV-2不扩散在内皮细胞的单一栽培。还发现了“一些病毒颗粒感染患者的内皮,但量非常小,“查克说。

团队将使用他们肺在芯片上与实际的血液样本,以便观察凝块直接形成。这并不像听起来那么容易血快速凝固在体外,因此“我们必须快速、准确,”解释了查克。他们计划添加一个抗凝剂样品然后中和之前将样品注入到设备。团队将在这个复杂的过程在未来几周内。